不应被忽视的明星——特种气体

      特种气体的研究开发与工业化生产是随着电子工业尤其是集成电路技术的发展而发展起来的，特种气体是工业气体中的一个新类系，它是世界上工业发达国家为适应近年来国防工业、科学研究、自动化技术、精密检测．特别是微电子技术的发展需要应运而生的。特种气体主要包括高纯气、电子气、标准气以及新近发展起来的医疗气、校正气和零点气等。
     目前．特种气体的应用领域及需求量正逐步扩大．品种日增，据不完全统计，现有单元特种气体己达260个品种，按气体可混性，又可配制成25000多种混合气，成为高科技领域及其它科学研究与技术应用领域不可缺少的基本原材料。
     最近几年来，特种气体的研究与应用在我国得到了从无到有的长足发展，特种气体在国民经济中的应用越来越广，研究开发新品种气体正得到自上而下的普遍关注，一些常用特种气体己基本摆脱单纯依赖进口的被动局面，不但为国家节省了大量外汇，也为发展我国自己的电子工业作出了巨大贡献。但不可忽视的是，我国特种气体的研究应用仍大大落后于发达国家，有相当数量的特种气体需要进口，仅1987年进口的电子气即耗资308万元。因此，很有必要在我国形成一个特种气体及其配套器件研究开发、生产、供应一条龙的新格局，所谓“第三次浪翻”是以高科技的迅猛发展为龙头的。如果没有一个强有力的特种气体工业作后盾，我国电子工业国产化进程将举步维艰，最终会拖了四个现代化建设的后腿。所以，全面发展和建立起我国自己的特种气体工业，以彻底改变依赖进口的被动局面具有重要的战略意义。
    “六五”、“七五”期间，全国已有9家研究单位和生产厂家致力于特种气体的开发应用，在35个最常用品种的特种气体中，国内可提供的巳近30种，如高纯氢、氮、氧、硅烷、磷烷、二氯氢硅、高纯氨、高纯氯化氢等，这些气体在大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VlSI)制造的近百道工序中，主要用于其中的13道重要工序，如晶体生长、热氧化、外延、扩散等离子蚀刻等。在使用过程中，特种气体的纯度直接影响到集成电路块的质量和成品率，因此，作为电子工业最基本的原材料，特种气体应受到相当程度的重视。在标准气应用方面主要有两大类。一是石油、化工、冶金等行业用标准气，我国有辽阳化纤、大庆石化、燕山石化、首钢、宝钢等大型企业30多家，年需各种标准气60多种，近2万瓶，而我国可提供的仅是其中的20余种常用气体几千瓶，远远不能满足国内市场的需求，有相当一部分依赖于进口；二是环境监测用标准气，主要用于大气污染和汽车尾气的监测，目前只有中国计量科学研究院标准物质所可提供少量CO／N2、CH4／N2、SO2／N2等十余种标准混合气，绝大部分需要进口。标准气的开发应用在我国特种气体行业中是一个弱项，需要花大气力来弥补。目前，北京氧气厂特气所、西南化工研究院和化工部光明化工研究所已着手这方面的研究工作。另外，其它特种应用混合气基本依赖进口，而国内市场又很大，如电光源用各种混合气、焊接用混合气、医疗气、激光用气、光纤用气、食品保鲜用混合气等，都亟待研究开发。
     以上简述了我国特种气体研究开发的概况，而从我国电子工业及其它科研、工业部门目前的现状与发展来看，特种气体的应用具有非常广阔的前景。仅就电子工业而言，在近5年内，特种气体量翻了两番，所使用的品种扩大了近一倍。据有关部门提供的资料表明，进入80年代后，电子气、光纤气、标准气等的用量将进一步成倍增长，使用的品种也将进一步扩大，这就为特种气体的发展提供了一个良好的契机。应该在大力发展电子工业、光纤通讯事业等等的同时，同步加强特种气体的研究开发工作，努力缩小与发达国家的差距。特种气体的国产化是我国电子工业国产化的第一步，这一步迈得好不好，直接关系到我国电子工业等高技术部门的发展。
      但是，我国特种气体的发展似乎并不尽人意。由于特种气体一般都具有易燃、易爆、毒性大、腐蚀性强的特点，研究工作存在较大困难，使得我国特种气体的开发相对缓慢。从目前的情况看，存在的问题主要有两个：
    1、较易开发的气品种出现重复开发的现象，而一些毒性大、腐蚀性强又很急需的气体，如硼烷、砷烷、二氯氢硅、六氢化钨、三氢化氮等，没有得到应有的重视，就相对分散了人力、财力，造成一些不必要的浪费，我们应该在宏观管理上，注意协调各方关系，从长远利益出发，重点项目协同攻关，并重视利用正在逐步建立健全的技术市场。
    2 、配套器件的研制开发大大落后于特种气体的研究进展，影响了高纯气体的使用纯度，如阀门、减压器及气瓶等。目前，国内半导体厂所使用的阀门、减压器不得不绝大部分从美国和日本进口，而钢瓶柜和吹洗系统则全部依赖进口，这一点尤其值得引起足够的重视。如果不能解决配套器件的问题，特种气体的研究和开发应用就会受到极大的影内。